ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

นักวิทย์ฯ พัฒนา "ปุ๋ยแผ่นแปะ" เข็มจิ๋วส่งสารอาหารเข้าสู่เซลล์ ลดการใช้ปุ๋ย 15%

16 ม.ค. 694 นาที16 ม.ค. 69

นักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยี “ปุ๋ยแผ่นแปะ” เข็มจิ๋วเล็กส่งสารอาหารเข้าสู่เนื้อเยื่อพืชโดยตรง ช่วยให้พืชเติบโตขึ้น แต่ใช้ปุ๋ยน้อยลงถึง 15%

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยี “ปุ๋ยแผ่นแปะ” เข็มจิ๋วเล็กระดับไมโคร ส่งสารอาหารและจุลินทรีย์เข้าสู่เนื้อเยื่อพืชโดยตรง ช่วยให้พืชเติบโตได้ดีขึ้น แต่ใช้ปุ๋ยน้อยลง ถึง 15%

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (National University of Singapore - NUS) พัฒนาเทคโนโลยีที่จะเข้ามาแก้ปัญหาเรื้อรังของภาคเกษตรทั่วโลก คือ การสูญเสียธาตุอาหาร นักวิจัยระบุว่าเมื่อใช้ปุ๋ยไนโตรเจนและฟอสฟอรัสแบบดั้งเดิมเพื่อหว่านลงดิน พืชอาจดูดซึมไปใช้ได้จริงเพียง 30-60% เท่านั้น ส่วนที่เหลืออีกกว่า 40-70% จะถูกชะล้างหรือระเหยไปในสิ่งแวดล้อม และก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำอย่างรุนแรง

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์

เจาะลึกเทคโนโลยี 'เข็มจิ๋ว' และกลไกการทำงาน

นวัตกรรมดังกล่าวมีลักษณะเป็น "แผ่นแปะ" ที่มีเข็มขนาดเล็กจิ๋วจำนวนนับไม่ถ้วน โดยมีขนาดเล็กกว่าเส้นผม และผลิตขึ้นจากพอลิเมอร์ชนิดที่สามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ หลักการทำงานมีความคล้ายคลึงกับการส่งยาผ่านผิวหนังของมนุษย์ (Transdermal Delivery) แต่ถูกออกแบบมาเพื่อเจาะผ่าน “กำแพงคิวติเคิล” (Cuticle) ซึ่งเป็นชั้นแวกซ์แข็งที่ปกคลุมผิวใบและลำต้นของพืช ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันการสูญเสียน้ำและป้องกันเชื้อโรคเข้าสู่ภายใน แต่ก็เป็นอุปสรรคต่อการดูดซึมสารอาหารจากภายนอกด้วยเช่นกัน เมื่อติดแผ่นแปะบนพื้นผิวของใบพืช เข็มจิ๋วจะส่งผ่านสารอาหารที่ถูกบรรจุไว้ตรงเข้าไปในเซลล์พืชโดยตรง และหลังใช้งานตัวเข็มและฐานที่เป็นพอลิเมอร์จะค่อย ๆ สลายตัวไปในธรรมชาติ

ประสิทธิภาพการลดใช้ปุ๋ย 15% และการเติบโตที่สูงกว่า

การส่งสารอาหารด้วย "เข็มจิ๋ว" นี้มีข้อได้เปรียบเหนือกว่าการให้ปุ๋ยทางใบแบบพ่นสเปรย์อย่างมาก เนื่องจากวิธีการพ่นสเปรย์นั้นยังคงต้องอาศัยการซึมผ่านของสารอาหารเข้าสู่ผิวใบ ซึ่งใช้เวลานานและยังคงมีการสูญเสียบางส่วน แต่ระบบใหม่นี้ทำให้สารอาหารถูกส่งไปยังตำแหน่งที่ต้องการในทันที (Targeted Delivery) ทีมวิจัยได้ทำการทดสอบโดยบรรจุปุ๋ยชีวภาพเข้าไปในตัวเข็ม ผลการทดลองกับพืชผักใบเขียว เช่น คะน้า แผ่นแปะนี้สามารถกระตุ้นให้พืชมีการดูดซึมสารอาหารในอัตราที่สูงมากและต่อเนื่อง โดยสามารถลดการใช้ปุ๋ยชีวภาพลงได้อย่างน้อย 15% แต่ยังคงให้ผลผลิตและชีวมวล (Biomass) ที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยแก้ปัญหาการสูญเสียปุ๋ยได้อย่างตรงจุด ทำให้ปริมาณการใช้สารอาหารลดลง แต่ประสิทธิภาพการเติบโตของพืชสูงขึ้น

แนวทางประยุกต์ใช้ในอนาคตและโอกาสทาง AgTech

ทีมนักวิทยาศาสตร์เตรียมต่อยอดนวัตกรรมนี้ไปสู่การใช้งานที่หลากหลายและเป็นส่วนหนึ่งของระบบเทคโนโลยีการเกษตร (AgTech) ในอนาคต แผ่นแปะเข็มจิ๋วไม่ได้จำกัดอยู่แค่การบรรจุปุ๋ยชีวภาพเท่านั้น แต่สามารถปรับเปลี่ยนไปบรรจุสารกระตุ้นการเจริญเติบโต (Growth Regulators) สารต้านเชื้อรา หรือแม้แต่สารชีวภัณฑ์เพื่อป้องกันแมลงศัตรูพืชได้ด้วย โดยไม่จำเป็นต้องมีการฉีดพ่นสารเคมีไปทั่วทั้งแปลง ทำให้สามารถควบคุมโรคและแมลงได้อย่างจำเพาะเจาะจงมากขึ้น

ภาพขยายลักษณะของ ปุ๋ยแผ่นแปะ แบบ Microneedle

นอกจากนี้ นวัตกรรมนี้ยังเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการเกษตรในพื้นที่จำกัด เช่น การทำฟาร์มแนวตั้ง (Vertical Farming) หรือ เกษตรในโรงเรือน ที่ต้องการการจัดการธาตุอาหารอย่างแม่นยำและเป็นระบบปิด เพื่อควบคุมคุณภาพและลดของเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยให้ผู้ประกอบการด้านการเกษตร สามารถขยายขนาดการผลิตได้อย่างคุ้มค่าและลดความเสี่ยงจากการพึ่งพาปัจจัยการผลิตที่ควบคุมได้ยาก เช่น สภาพอากาศและดิน

บทสรุป

นวัตกรรม "ปุ๋ยแผ่นแปะ" ได้พิสูจน์แล้วว่าการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้ ด้วยหลักการนำส่งสารอาหารสำคัญสู่เซลล์พืชโดยตรง ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่น่าพอใจ คือ พืชเติบโตไวขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถลดการใช้ปุ๋ยชีวภาพลงได้ถึง 15% ซึ่งเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญสู่การทำเกษตรกรรมที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสูงในอนาคต เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่ลดมลภาวะและต้นทุนการผลิตเท่านั้น แต่ยังสร้างความมั่นคงทางรายได้ให้กับเกษตรกร ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของระบบอาหารโลกที่แข็งแกร่งและใส่ใจต่อโลกใบนี้มากขึ้น

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newsnus, newatlas, worldbiomarketinsights
ที่มาภาพ: newsnus

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026Thai Genius

นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026

งานวิศวกรรมไม่ได้หยุดอยู่แค่ในห้องเรียน แต่สามารถต่อยอดไปสู่ภารกิจสำรวจจักรวาลระดับโลกได้!

13 ต.ค. 69|17 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วมวิทยาศาสตร์

“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วม

สถานการณ์น้ำท่วมกรุงเทพมหานครในปลายเดือนกันยายน 2026 ถือเป็นหนึ่งในเหตุการณ์น้ำท่วมที่รุนแรงที่สุดในรอบหลายปี กรุงเทพมหานครประกาศเป็นพื้นที่ภัยพิบัติทั้ง 50 เขต หลังฝนตกหนักต่อเนื่องนาน 48 ชั่วโมง

13 ต.ค. 69|19 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟเทคโนโลยี

ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟ

อุปกรณ์ราวม่านอัจฉริยะพลังงานแสงอาทิตย์ ปรับเปลี่ยนแสงในบ้านอัตโนมัติตามการโคจรของดวงอาทิตย์ ควบคุมผ่านสมาร์ตโฟนและคำสั่งเสียง โดยไม่ต้องเจาะผนังหรือเดินสายไฟให้ยุ่งยาก

13 ต.ค. 69|21 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ใช้ร่างกายเป็นเครือข่าย! เซนเซอร์ขนาด 3 มม. เชื่อมอุปกรณ์ ช่วยตรวจ-รักษาเฉพาะจุดวิทยาศาสตร์

ใช้ร่างกายเป็นเครือข่าย! เซนเซอร์ขนาด 3 มม. เชื่อมอุปกรณ์ ช่วยตรวจ-รักษาเฉพาะจุด

13 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

11 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นวิทยาศาสตร์

รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69วิทยาศาสตร์

“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69

02 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่วิทยาศาสตร์

สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่

27 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้าวิทยาศาสตร์

“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้า

23 ก.ย. 69
อ่านต่อ →